76. Целлюлоза, или клетчатка

 

Целлюлоза — еще более распространенный углевод, чем крахмал. Из него состоят в основном стенки растительных клеток. В древесине содержится до 60%, в вате и фильтровальной бумаге — до 90% целлюлозы.

Физические свойства

Чистая целлюлоза — белое твердое вещество, нерастворимое в воде и в обычных органических растворителях, хорошо растворимо в концентрированном аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактив Швейцера). Из этого раствора кислоты осаждают целлюлозу в виде волокон (гидратцеллюлоза). Клетчатка обладает довольно большой механической прочностью.

Состав и строение

Состав целлюлозы, так же как и крахмала, выражают формулой (С6Н10О5)n. Значение n в некоторых видах целлюлозы достигает 10-12 тыс., а молекулярная масса доходит до нескольких миллионов. Молекулы ее имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза легко образует волокна. Молекулы же крахмала имеют как линейную, так и разветвленную структуру. В этом основное отличие крахмала от целлюлозы. -глюкозы. Процесс образования фрагмента макромолекулы целлюлозы можно изобразить схемой:-глюкозы, а макромолекулы целлюлозы — из остатков Имеются различия и в строении этих веществ: макромолекулы крахмала состоят из остатков молекул

 

Химические свойства. Применение целлюлозы

1) Целлюлоза не дает реакции «серебряного зеркала» (нет альдегидной группы). Это позволяет рассматривать каждое звено С6Н10О5 как остаток глюкозы, содержащий три гидроксильные группы. Последние в формуле целлюлозы часто выделяют: За счет гидроксильных групп целлюлоза может образовывать простые и сложные эфиры. При взаимодействии целлюлозы с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве водоотнимающего средства образуется сложный эфир — тринитрат целлюлозы:

Это — взрывчатое вещество, применяемое для изготовления порохов. Таким образом, при обычной температуре целлюлоза взаимодействует лишь с концентрированными кислотами. 2) Подобно крахмалу, при нагревании с разбавленными кислотами целлюлоза подвергается гидролизу с образованием глюкозы: nСбН12O6(С6Н1006)n+nН2O Применение целлюлозы Гидролиз целлюлозы, иначе называемый осахариванием, — очень важное свойство целлюлозы, он позволяет получить из древесных опилок и стружек целлюлозу, а сбраживанием последней — этиловый спирт. Этиловый спирт, полученный из древесины, называется гидролизным. Сырая глюкоза, полученная из древесины, может служить кормом для скота.. Целлюлоза в виде хлопка, льна или пеньки идет на изготовление тканей — хлопчатобумажных и льняных. Большие количества ее расходуются на производство бумаги. Дешевые сорта бумаги изготовляют из древесины хвойных пород, лучшие сорта — из льняной и хлопчатобумажной макулатуры. Подвергая целлюлозу химической переработке, получают несколько видов искусственного шелка, пластмассы, кинопленку, бездымный порох, лаки и многое другое.

Биологическая роль  целлюлозы, использование ее продуктов (клетчатки).

1. Является основным структурным компонентом оболочки растительной клетки, полимер глюкозы.

2. Основное физиологическое действие – способность связывать воду. В толстом кишечнике метаболизируется бактериями. Переваривание клетчатки представляет собой единственный процесс в организме, происходящий без доступа кислорода (в анаэробных условиях). В результате переваривания образуются летучие жирные кислоты, большая часть которых всасывается в кровь и может использоваться для энергетических целей организма. Энергия жирных кислот используется также для поддержания жизнедеятельности полезных бактерий в толстой кишке. С увеличением содержания пищевых волокон в пище увеличивается и объём полезной микрофлоры кишечника, усиливается синтез витаминов. Богатая клетчаткой пища, в частности пищевыми отрубями, способна улучшать устойчивость организма к глюкозе, как у здоровых людей, так и у больных при сахарном диабете 1 типа. Наиболее высокое содержание клетчатки в пшеничных и ржаных отрубях, хлебе из муки грубого помола, белково-отрубном хлебе, сухофруктах (черносливе, урюке, кураге), свекле, моркови, крупах (гречневой, перловой, ячневой, пшённой, овсяной).

77. Клетчатка – это главная структурная часть клеточной оболочки растений. Образуется в результате фотосинтеза. Целлюлоза растений является питанием травоядным животным (к примеру, жвачным), в их организме клетчатка расщепляется при помощи фермента целлюлаза. Он довольно редкий, поэтому в чистом виде целлюлоза в пищу человека не употребляется. Клетчатка в пище дает человеку чувство сытости и улучшает подвижность (перистальтику) . Больше всего клетчатки содержится в отрубях из пшеницы и ржи, в хлебе из грубо перемолотой муки, в хлебе из белков и отрубей, в сухих фруктах, морковке, крупах, свекле.